本发明专利技术提供了一种利用煤制工业氢气生产高纯氢气的装置，缓冲罐具有第一进气口、第一出气口和第二出气口，第一进气口与原料气管道连接；变压吸附机构具有第二进气口、变压成品出口和第三出气口，变温吸附机构具有第三进气口、变温成品出口和第四出气口，第三进气口与第三出气口连接，变温成品出口与高纯氢气存储机构连接；膜吸附机构具有第四进气口、膜成品出口和杂气出口，第四进气口与第四出气口连接，膜成品出口与第一进气口连接；杂气处理机构具有第五进气口，第五进气口与杂气出口连接。本发明专利技术通过设置依次连接的变压吸附机构、变温吸附机构和膜吸附机构，相互配合对氢气进行多次提纯，回收了杂质气的可用价值，防止氢气浪费。气浪费。气浪费。
【技术实现步骤摘要】
利用煤制工业氢气生产高纯氢气的装置
[0001]本专利技术属于氢气提纯设备
，更具体地说，是涉及一种利用煤制工业氢气生产高纯氢气的装置。
技术介绍
[0002]随着人们环保意识的增加，氢燃料电池越来越受到人们的追捧，氢燃料电池是一种将氢燃料的化学能转化为电能的装置，能量生产过程中不产生任何碳质排放物，正逐步在交通及分布式建筑一体领域得到广泛应用，以氢燃料电池为动力来源的氢能公交、重卡、环卫车、钗车、短倒车及氢能船舶、发电基站等应用场景不断丰富。
[0003]除作为能源或能源载体，氢也是最重要的基础化工原料，广泛应用于化工、医药、航天、军工、电子、检测、检验等众多领域，产业链长面广。
[0004]无论是用于氢燃料电池发电还是作为其他应用的原料，需要使用的一般都是高纯氢气，高纯氢气是指氢含量大于99.999％的氢气，除对氢的总含量有严格要求外，不同应用中对杂质种类也有严格的针对性限制。
[0005]目前，大部分的氢气来自煤化、焦化、炼化等工业过程，成分复杂，必须经过提纯才能应用于氢燃料电池及电子、医药等精细化领域。煤制工业氢气主要是来自合成氨、焦化厂等工业过程，受煤炭原料的影响，其杂质特点是硫、磷、碳氧化物和烃类较多。
[0006]在对煤制工业产生的氢气进行提纯时，往往会用到氢气提纯设备，然而，现有的氢气提纯设备在使用时虽然能够对原料气中的大部分氢气进行提纯，但是仍有部分氢气随尾气被处理掉，造成了原料氢气的浪费。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于提供一种利用煤制工业氢气生产高纯氢气的装置，以解决现有氢气提纯设备对原料气提纯后会有部分氢气浪费的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种利用煤制工业氢气生产高纯氢气的装置，包括缓冲罐、变压吸附机构、变温吸附机构、膜吸附机构、杂气处理机构、第一调节机构和第二调节机构，其中缓冲罐具有第一进气口、第一出气口和第二出气口，所述第一进气口与原料气管道连接，所述第一出气口与工业氢气存储机构连接；变压吸附机构具有第二进气口、变压成品出口和第三出气口，所述第二进气口与所述第二出气口连接，所述变压成品出口与高纯氢气存储机构连接；变温吸附机构具有第三进气口，变温成品出口和第四出气口，所述第三进气口与所述第三出气口连接，所述变温成品出口与高纯氢气存储机构连接；膜吸附机构具有第四进气口、膜成品出口和杂气出口，所述第四进气口与所述第四出气口连接，所述膜成品出口与所述第一进气口连接；杂气处理机构具有第五进气口，所述第五进气口与所述杂气出口连接；第一调节机构设于所述原料气管道上；第二调节机构设于所述第二进气口与所述第二出气口之间的管道上。
[0009]在一种可能的实现方式中，还包括在线检测机构和控制机构，所述在线检测机构
设于所述第二进气口和所述第二出气口之间的管道上，所述控制机构与所述在线检测机构连接，所述控制机构与所述变压吸附机构连接，所述控制机构能够接收所述在线检测机构的检测信号，并根据所述检测信号对所述变压吸附机构的工作状态进行调节。
[0010]在一种可能的实现方式中，还包括增压机构，所述增压机构设于所述第三进气口与所述第三出气口之间的管道上，以对进入所述变温吸附机构的气体进行增压。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述杂气处理机构包括燃烧箱、换热箱和吸收箱，所述第五进气口设于所述燃烧箱上，所述吸收箱设于所述燃烧箱的出气管上，所述换热箱将所述燃烧箱罩设在内，所述换热箱内设有水，所述换热箱上设有蒸汽导管，所述蒸汽导管的末端与所述变温吸附机构的增温组件连接。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述燃烧箱与所述换热箱之间设有连接管，所述连接管的一端设于所述换热箱的内壁上，所述连接管的另一端设于所述燃烧箱的外壁上，且所述连接管与所述燃烧箱的内部导通。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述第五进气口设置为进料管，所述进料管上设有多个出料孔；所述燃烧箱上设有空气导管，所述空气导管上设有多个空气出孔，所述空气导管环所述进料管螺旋设置。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述换热箱内还设有液位计，所述液位计与电控柜连接，所述电控柜与所述换热箱的供水机构连接，所述电控柜能够接收所述液位计的液位信号，并根据所述液位信号打开或者关闭所述供水机构。
[0015]在一种可能的实现方式中，所述蒸汽导管包括依次连接设置的第一导管、第二导管和第三导管，所述第一导管与所述换热箱连接，所述第二导管设于所述燃烧箱内，所述第三导管与所述变温吸附机构的增温组件连接。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述出气管向所述变温吸附机构延伸，所述第三导管设于所述出气管内；所述第一导管的外部以及所述蒸汽导管的设于所述换热箱内的部分上设有保温层。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述第五进气口与所述杂气出口连接的管道上设有单向阀。
[0018]本专利技术提供的利用煤制工业氢气生产高纯氢气的装置的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术通过设置依次连接的变压吸附机构、变温吸附机构和膜吸附机构，先将原料气通入变压吸附机构，对原料气进行第一次提纯，然后将变压吸附排出的解吸气通入到变温吸附机构内，进行第二次提纯，提纯出的高纯氢气进入高纯氢气存储机构，变温吸附机构的解吸气在经过膜吸附机构的提纯，将一氧化碳等杂气过滤出来，通过膜过滤的气体再次汇入到缓冲罐内，随新的原料气进行提纯，防止氢气浪费；又通过设置第一调节机构和第二调节机构，可对原料气的流量进行调节，以便于调节出事宜流量，从而便于氢气的提纯。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例提供的利用煤制工业氢气生产高纯氢气的装置的结构框图；
[0021]图2为本专利技术实施例提供的杂气处理机构的结构示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例提供的杂气处理机构的刨面图。
[0023]其中，图中各附图标记如下：
[0024]1、缓冲罐；2、变压吸附机构；3、变温吸附机构；4、膜吸附机构；5、杂气处理机构；6、第一流量调节机构；7、第二流量调节机构；8、在线检测机构；9、增压机构；
[0025]101、工业氢气存储机构；
[0026]201、高纯氢气存储机构；
[0027]501、燃烧箱；502、换热箱；503、吸收箱；504、连接管；505、第一导管；506、第二导管；507、第三导管；508、隔热层；509、进水管；510、进料管；511、空气导管；512、风机；513、出气管；
[0028]801、控制机构。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用煤制工业氢气生产高纯氢气的装置，其特征在于，包括：缓冲罐(1)，具有第一进气口、第一出气口和第二出气口，所述第一进气口与原料气管道连接，所述第一出气口与工业氢气存储机构(101)连接；变压吸附机构(2)，具有第二进气口、变压成品出口和第三出气口，所述第二进气口与所述第二出气口连接，所述变压成品出口与高纯氢气存储机构(201)连接；变温吸附机构(3)，具有第三进气口，变温成品出口和第四出气口，所述第三进气口与所述第三出气口连接，所述变温成品出口与高纯氢气存储机构(201)连接；膜吸附机构(4)，具有第四进气口、膜成品出口和杂气出口，所述第四进气口与所述第四出气口连接，所述膜成品出口与所述第一进气口连接；杂气处理机构(5)，具有第五进气口，所述第五进气口与所述杂气出口连接；第一调节机构，设于所述原料气管道上；第二调节机构，设于所述第二进气口与所述第二出气口之间的管道上。2.如权利要求1所述的利用煤制工业氢气生产高纯氢气的装置，其特征在于：还包括在线检测机构(8)和控制机构(801)，所述在线检测机构(8)设于所述第二进气口和所述第二出气口之间的管道上，所述控制机构(801)与所述在线检测机构(8)连接，且所述控制机构(801)与所述变压吸附机构(2)连接，所述控制机构(801)能够接收所述在线检测机构(8)机构的检测信号，并根据所述检测信号对所述变压吸附机构(2)的工作状态进行调节。3.如权利要求1所述的利用煤制工业氢气生产高纯氢气的装置，其特征在于：还包括增压机构(9)，所述增压机构(9)设于所述第三进气口与所述第三出气口之间的管道上，以对进入所述变温吸附机构(3)的气体进行增压。4.如权利要求1所述的利用煤制工业氢气生产高纯氢气的装置，其特征在于：所述杂气处理机构(5)包括燃烧箱(501)、换热箱(502)和吸收箱(503)，所述第五进气口设于所述燃烧箱(501)上，所述吸收箱(503)设于所述燃烧箱(501)的出气管(513)上，所述换热箱(502)将所述燃烧箱(501)罩设在内，所述换热箱(502)内设...
【专利技术属性】
技术研发人员：李吉海，常慧娟，郄迎立，王统军，马二亮，薛寅浩，
申请(专利权)人：河北启明氢能源发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。